Question

小明想测标有“3.8V”小灯泡的额定功率（阻值约为1OΩ），实验器材如下：学生电源（有3V、6V、9V三档）、电阻R₁=4Ω、两块电流表（0-0.6A、0～3A）、两只滑动变阻器（A、“5Ω2A”．B、“1OΩ lA”）．请完成下列实验：

（1）请根据图甲中的电路图，将图乙中的实物电路连接完整．
（2）实验中，小明应选用学生电源的

 

V档，滑动变阻器选用

 

（选填A或B）
（3）利用图乙，写出小明测小灯泡额定功率的具体实验过程．

Answer 1

分析：（1）根据灯泡额定电压及定值电阻阻值求出灯泡正常发光时，通过定值电阻的电流，根据该电流确定电流表A₂的量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表A₁的量程，感觉电路图连接实物电路图．
（2）根据灯泡额定电压与灯泡正常发光时的电流选择电源电压，根据灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值选择滑动变阻器．
（3）根据实验原理合理安排实验步骤．

解答：解：（1）灯泡正常发光时电流约为I=

UL

RL

=

3.8V

10Ω

=0.38A，
则电流表A₁选择0～0.6A量程；灯泡正常发光时，通过电阻R1的电流
I₁=

UL

R1

=

3.8V

4Ω

=0.95A＞0.6A，则电流表A₂应选择0～3A量程，
根据电路图连接实物电路图，实物电路图日如图所示．
（2）灯泡额定电压为3.8V，电源电压3V小于3.8V，
因此电源电压不能选3V；如果电源电压为9V，则电路最小电流
I=

U

RL+R滑最大

=

9V

10Ω+10Ω

=0.45A，大于灯泡正常发光时的电流0.38A，
因此电源电压不能选9V电压，电源电压应为6V；灯泡正常发光时，
滑动变阻器两端电压U_滑=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，此时滑动变阻器接入电路的阻值为
R_滑=

U滑

I

=

2.2V

0.38A

≈5.8Ω＞5Ω，滑动变阻器应选B、“1OΩ lA”．
（3）实验步骤：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表A₂的示数是0.95A时，记下电流表A₁的示数I，由公式P=UI计算灯泡的额定功率．
故答案为：（1）电路图如图所示；（2）6；B；（3）如上所述．

点评：本题考查了连接实物电路图、实验器材的选择、补充完善实验步骤，本题难度较大；连接实物电路图时要注意电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反．